Розроблено технологію запису даних в існуючу ДНК

Китайські вчені розробили новий метод зберігання даних у ДНК, здатний зробити революцію у цій вузькій області. Група дослідників Пекінського університету та трьох інших наукових установ опублікувала роботу, присвячену застосуванню метилювання ДНК для вибіркової мутації «епі-бітів» на вже існуючих ланцюжках ДНК. Це значно прискорює процес запису даних, але застосовувати технологію на практиці поки що рано.

Запис інформації в ДНК дозволяє досягти неймовірно високої щільності даних — до 215 Пбайт на 1 грам, але процеси запису та читання поки і дуже дорогі, і дуже повільні. Традиційно розміщення даних у ДНК означає створення послідовностей з нуля, а китайські вчені пропонують записувати інформацію в нитки, що вже існують, що в теорії допоможе заощадити час і кошти.

Метод «епі-бітів» заснований на природному процесі, який називається «метилюванням ДНК» — він імітує еволюцію, яку зазнають нитки ДНК протягом життя. Вчені створили з нуклеїнових кислот 700 рухомих типів ДНК. Цей метод може реалізовуватися вручну або автоматично: в ході тестування дослідники спочатку надрукували, а потім викликали зображення розміром 18833 біта і 252504 біта (31,5 кбайт) в автоматичному режимі зі швидкістю 350 біт за реакцію.

Для запису та зберігання використовується система штрих-кодів, що допомагає відзначити, де знаходяться фрагменти даних, щоб їх можна було витягти із заданим рівнем швидкості та точності. Запис інформації в ДНК вручну — непростий процес навіть для нефахівців: 60 добровольців без досвіду роботи в біолабораторії за допомогою сервісу зберігання даних iDNAdrive вручну закодували 5000 бітів текстових даних.

Запропонований китайськими вченими метод зберігання даних у ДНК використовує сильні сторони цієї технології – високі щільність та стабільність – і додає до них програмованість та масштабованість. Але застосовувати її на практиці ще рано: зараз запис інформації виробляється на швидкості близько 40 біт/с — приблизно в 30 млн разів повільніше, ніж традиційний жорсткий диск.

Натомість вартість виявилася приблизно вдесятеро нижчою, ніж створення послідовності з нуля — достатньо купити умовні «ручку та чорнило». На ринку ціни поки що захмарні — французький стартап Biomemory стягує €1000 за запис 1 кбайт на карту пам’яті з ДНК.